旋转机械的故障预测方法综述.pdf

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1、旋转机械的故障预测方法综述马洁。等旋转机械的故障预测方法综述SurVeyofFauJtPredicationMethodsforRotatingMachinery舅洁1徐J力1周孽华2(北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室1．北京100192；清华大学自动化系2．北京100084)摘要：旋转机械是工业上应用较为广泛的机械。许多大型旋转机械都是石化和电力等行业中的关键设备。首先以烟气轮机为例．阐述了预测维护的重要性；然后将现有的旋转机械故障预测方法整体分为定性分析法和定量分析法两大类，分别介绍了各种方法的实际应用情况；最后，探讨了旋转机械故障预测技术的难点问题以及发展趋势。关键词：

2、旋转机械故障预测方法多变量数据驱动非线性非平稳物联网中图分类号：开277文献标志码：AAbsh'ct：Ro诅ti“gmachin8ry诂widelyappliedinindusLry．Ma叫la‘gescdedr0组tirIg删hjn㈣tllekeye叫pmenbinpe廿ochernicmandP0ⅢindusⅢesFlr5dy．w油tIIeⅡu。驷Iu山肿as岫啪ple，【11eimp0啦nceofpredIc6vem豳knaIlcelBdescdbednen山ee菇8dngraLLItpredictlonme山ods如rr0Iah“gmachmeryareck击edhnotwoca

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4、s0引言旋转机械是指主要功能由旋转动作来完成的机械，尤其是指转速较高的机械。它分为动力机械(涡轮机、压缩机、齿轮泵等)、过程机械(离心式分离机等)和加工机械(车床、磨床等)。转子一轴承系统作为旋转机械的核心部件，在电力、能源、交通、石油化工以及国防等领域中发挥着无可替代的作用⋯。旋转机械常常由于出现各种不同形式的故障而影响其正常运转，严重时，甚至会引发机毁人亡事故，造成重大经济损失。随着科学技术的进步，旋转机械正向高速、重载和自动化方向发展。因此，对速度、容量、效率和可靠性等方面有着越来越高的需求。从旋转机械的检修历史和现状来看，检修方式大致分为发生事故停机检修、定期停机检修(预防性维修

5、)、预测维修(状态维修或视情维修)这几种。据有关文献介绍，在设备上应用故障预测技术，获利与投资比可达17：1。因此，世界各工业国家的设备维修体制正从预防性维修向预测维修发展。国家自然科学基金贵助项目(蝙号：50975020、60736026)。修改稿收到日期：2011一05一17。第一作者马洁．女。1965年生，2006年毕业于哈尔滨工程犬学控制理论与控制工程专业．菝博士学位．副教授；主要从事动态系统故障诊断与预删方面的研究。《自动化仪表》第32卷第8期加11年8月1故障预测方法的分类与比较1．1预测维修的意义烟气轮机将催化裂化过程中产生的废烟气中所具有的压力能和热能经烟气轮机的膨胀做功

6、化为机械能，驱动轴流式空气压缩机或给发电机提供动能，达到能量回收的目的。美国研制的世界上第一台烟气轮机于1963年投人生产运行，中国第一台自主创新的烟气轮机于1978年成功投人运行。30多年来，我国累计生产的烟气轮机总共节电约275×108kw-h，价值约合人民币138亿元，经济效益非常可观”1。然而，烟气轮机的运行环境非常恶劣，转子磨损、催化剂粉尘堆积、壳体变形和仪表失灵等都有可能导致故障的发生。国内大多数炼油厂的烟气轮机几乎都发生过严重事故。例如，中石化集团公司曾经1年中就有39台烟气轮机因故障停机达51次，停机时间累计9014h，损失巨大。此外，烟气轮机通过回收利用废烟气，在环保方

7、面也发挥着举足轻重的作用。因此，保证烟气轮机的平稳正常运行成为了炼化企业的重要工作之一。目前，采用的维修策略基本上都是预防性维修，即“定期大修”体制，烟气轮机一般不到一年就要大修一次。烟气轮机的预测维护能够按照状态监测情况及时准备维修部件，安排维修计划。其完善的诊断能力可准确指出故障类型和故障部位，避免了维修的盲目性，缩短1旋转机械的故障预测方法综述马洁．等口亟亟亟四厩丽丽围2方法性能比较Fig2Pe而皿如ce龃dmetllodsc